Оптика

Задание №19. Качественная Задача

№2. Задание 19

ID: 00040479

В ясную погоду наблюдают цвет Луны при её разных положениях: высоко над горизонтом и вблизи горизонта. В каком случае цвет Луны имеет красный оттенок? Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

О чём вопрос. Луна светит отражённым солнечным светом — белым, то есть содержащим все цвета сразу. Но её видимый цвет меняется: высоко над горизонтом Луна кажется белой, а у горизонта наливается жёлто-красным. Надо объяснить, почему.

Ключ — длина пути через воздух. Свет от Луны, прежде чем попасть в глаз, обязан пройти сквозь атмосферу. Когда Луна высоко, он идёт почти отвесно и пересекает атмосферу по кратчайшему пути. Когда Луна у горизонта, луч идёт наискось, почти вдоль поверхности Земли, и проходит через воздух путь во много раз длиннее.

Что воздух делает со светом. Воздух рассеивает свет — то есть разбрасывает его в стороны на молекулах и мельчайших частицах. И делает это неодинаково для разных цветов: коротковолновый свет (фиолетовый, синий, голубой) рассеивается гораздо сильнее длинноволнового (оранжевого, красного). Именно поэтому дневное небо голубое: в сторону наблюдателя разбросан как раз синий свет.

Складываем. Чем длиннее путь луча в воздухе, тем больше синей части «растеряется» по дороге. У горизонта путь самый длинный, поэтому синие и зелёные лучи уходят в сторону, а до глаза добирается преимущественно красно-оранжевая часть спектра. Высоко над горизонтом путь короткий, потери синего невелики — свет остаётся почти белым.

Вывод. Красный оттенок цвет Луны имеет вблизи горизонта. По той же причине краснеет Солнце на закате и восходе.

Ответ

Красноватый оттенок Луна имеет вблизи горизонта. В этом положении её свет идёт к наблюдателю через гораздо более толстый слой атмосферы, а коротковолновая (синяя, фиолетовая) часть света рассеивается воздухом сильнее длинноволновой, поэтому до глаза доходит в основном красная и оранжевая часть спектра.

Другие задания по теме «Оптика» (8)